与一线Linux嵌入式开发工程师的会话
日期：2014-05-16 浏览次数：20773 次
与一线Linux嵌入式开发工程师的对话
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对于嵌入式Linux入门，如果有一定基础，可以从驱动开始；如果没有基础，我个人建议还是从应用程序开始。因为从应用程序开始是最容易的，也是 最直观的。而驱动程序运行在内核态，驱动本身的结构就比较复杂，如果要彻底弄明白驱动的运行机制，必定牵涉内核，对于高年级的学生恐怕问题会少一些，而 对于低年级的学生，问题估计较多。我曾经遇到过一些初学者，就是一入门就栽了，失去了信心，当然这只是少数。不过，如果在遇到问题之后，能够得到即时、 正确的点化，那就是好事了。
既然您决定讲驱动，那就从内核模块开始。在PC上就可以进行的虚拟设备实验，如基于内存的内核模块。可以考虑从模块的结构、编译、插入、卸载等方 面进行阐述。
驱动模块无非分字符驱动、块设备驱动和网络驱动三大类。但是一定要让学生知道，任何一个系统，特别是嵌入式系统，并且在目前的嵌入式Linux产品 开发中，最简单、最重要、最多、最复杂的也是字符设备驱动，从IO驱动到串口驱动、到USB驱动等等，广义上都是字符驱动。让学生最好专注于字符设备驱 动，因为一个嵌入式设备，网卡一般一块，FLASH一般也是一块（也包括几块组成的FLASH组），但是这两方面，基本都有完善的驱动，如网卡驱动有很 多，块设备驱动，硬件层已经有通用接口，不管是NOR FLASH还是NAND FLASH，文件系统层更是有了非常多、非常成熟的文件系统，如 JFFS2、YAFFS、YAFFS2、EXT2、EXT3、ROMFS、CRAMFS等等，无需我们再去研究，学会应用即可。而除此之外的其它设备， 如AD、DA、CAN、RS485等等，都是需要根据应用来进行设计的，这才是一个产品区别于其它产品的重点，更是市场价值增值点。
另外呢，也是前一点引申为而来的，学习Linux，准备做产品的话，不要把Linux当成了终极目标（当然，这是对应用而言的），要有只是把 Linux当成一个平台的思想。更重要的还在各种产品所需求的专业技术，如通信方面像CAN、RS485、GPRS等等，或者工业控制方面，IO控制、 实时特性等等。Linxu博大精深，研究起来永无止境，但是在产品中，只要到了一个产品够用就可以了（当然，多一些更好，要视人而定）。
问：嵌入式应用程序的开发，应用场景较多的是图形界面还是字符界面，如果是图形界面，开发环境QT和Minigui哪一种更合适，哪种类型的应用程序在嵌入式系统中应用比较多？
陈工回答：
对于嵌入式Linux的应用，大多数的应用并不需要图形界面，比如交换机、路由器、嵌入式网关以及服务器等等。图形界面呢，主要应用在多媒体、手机等手持设备和一些需要图形界面的人机交互系统。
嵌入式Linux可选图形界面很多，上网找找的话，可以发现远非我们常说的QT、MiniGUI等。包括Tiny-X，matchbox、OPIE、GPE等等。不同GUI有自己的特色，有自己的特殊应用场合，对于产品开发，根据需要选择合适的GUI。对于学习，自然是选择容易得到、容易开发的GUI。QT是一个不错的选择，由于QT有一个PC上的模拟器，可以在没有实际液晶LCD的情况下，甚至在没有任何硬件的情况下都可以在PC上进行模拟开发。QT是收费的，当然，有免费版可用。MiniGUI呢，纯粹国产的，支持国货，可以考虑选择MiniGUI。这是一个轻量级的嵌入式GUI，可以跨平台，学习版也才100多块。MiniGUI可以用于工业控制场合，QT在这方面的应用目前还没有遇到，主要用在手持设备。
我们在开发中采用Tiny-X，这也是一个可以用于工业控制的GUI，基本兼容X-Window，体积小，占用资源少，速度快，稳定。
对于Linux的应用程序开发，除了GUI程序之外，最基本的应用程序有：
（1）串口编程。无论是在Windows下还是Linux下，串口编程都是极为复杂的，但是非常锻炼一个人的编程水平和能力。
（2）网络编程以及WEB相关编程。网络编程的tcp、udp、tcp/ip等。至于WEB编程，主要是在系统开启一个WEB服务器，制作一些网页，通过远程登录能够对整个系统进行配置甚至升级等功能。比如我们的路由器配置网页。这种应用在以后会越来越广泛。
（3）另外一个就是Shell编程了。Shell的作用我想，*NIX世界的人都很清楚。在很多应用里面，通过一些非常富有技巧性的Shell脚本，实现了非常复杂的功能，包括远程系统升级等。
以上我提到的这3方面，非常易于实验，在没有硬件，只有PC的情况都可以做。
学生电脑安装ubuntu，那以后配置嵌入式Linux开发环境可能遇到的问题会多一点。不过没关系，能够解决的。在我个人看来ubuntu适合于家用、办公，但要用于开发，配置难度稍微大一点。不过没有办法，现在电脑硬件太新，最适合的RedHat 9.0无法安装。
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陈工程师一直做Linux的嵌入式开发，作为在开发一线的工程师，他对很多问题的看法可能更切合实际需求，于是，通过邮件，就嵌入式开发方面的问题，请他谈了一下自己的看法：
问：关于嵌入式开发，我们准备给同学们讲解一些入门知识，从你一线开发经验来说，给我们一些建议：
陈工回答：对于嵌入式Linux入门，如果有一定基础，可以从驱动开始；如果没有基础，我个人建议还是从应用程序开始。因为从应用程序开始是最容易的，也是 最直观的。而驱动程序运行在内核态，驱动本身的结构就比较复杂，如果要彻底弄明白驱动的运行机制，必定牵涉内核，对于高年级的学生恐怕问题会少一些，而 对于低年级的学生，问题估计较多。我曾经遇到过一些初学者，就是一入门就栽了，失去了信心，当然这只是少数。不过，如果在遇到问题之后，能够得到即时、 正确的点化，那就是好事了。
既然您决定讲驱动，那就从内核模块开始。在PC上就可以进行的虚拟设备实验，如基于内存的内核模块。可以考虑从模块的结构、编译、插入、卸载等方 面进行阐述。
驱动模块无非分字符驱动、块设备驱动和网络驱动三大类。但是一定要让学生知道，任何一个系统，特别是嵌入式系统，并且在目前的嵌入式Linux产品 开发中，最简单、最重要、最多、最复杂的也是字符设备驱动，从IO驱动到串口驱动、到USB驱动等等，广义上都是字符驱动。让学生最好专注于字符设备驱 动，因为一个嵌入式设备，网卡一般一块，FLASH一般也是一块（也包括几块组成的FLASH组），但是这两方面，基本都有完善的驱动，如网卡驱动有很 多，块设备驱动，硬件层已经有通用接口，不管是NOR FLASH还是NAND FLASH，文件系统层更是有了非常多、非常成熟的文件系统，如 JFFS2、YAFFS、YAFFS2、EXT2、EXT3、ROMFS、CRAMFS等等，无需我们再去研究，学会应用即可。而除此之外的其它设备， 如AD、DA、CAN、RS485等等，都是需要根据应用来进行设计的，这才是一个产品区别于其它产品的重点，更是市场价值增值点。
另外呢，也是前一点引申为而来的，学习Linux，准备做产品的话，不要把Linux当成了终极目标（当然，这是对应用而言的），要有只是把 Linux当成一个平台的思想。更重要的还在各种产品所需求的专业技术，如通信方面像CAN、RS485、GPRS等等，或者工业控制方面，IO控制、 实时特性等等。Linxu博大精深，研究起来永无止境，但是在产品中，只要到了一个产品够用就可以了（当然，多一些更好，要视人而定）。
问：嵌入式应用程序的开发，应用场景较多的是图形界面还是字符界面，如果是图形界面，开发环境QT和Minigui哪一种更合适，哪种类型的应用程序在嵌入式系统中应用比较多？
陈工回答：
对于嵌入式Linux的应用，大多数的应用并不需要图形界面，比如交换机、路由器、嵌入式网关以及服务器等等。图形界面呢，主要应用在多媒体、手机等手持设备和一些需要图形界面的人机交互系统。
嵌入式Linux可选图形界面很多，上网找找的话，可以发现远非我们常说的QT、MiniGUI等。包括Tiny-X，matchbox、OPIE、GPE等等。不同GUI有自己的特色，有自己的特殊应用场合，对于产品开发，根据需要选择合适的GUI。对于学习，自然是选择容易得到、容易开发的GUI。QT是一个不错的选择，由于QT有一个PC上的模拟器，可以在没有实际液晶LCD的情况下，甚至在没有任何硬件的情况下都可以在PC上进行模拟开发。QT是收费的，当然，有免费版可用。MiniGUI呢，纯粹国产的，支持国货，可以考虑选择MiniGUI。这是一个轻量级的嵌入式GUI，可以跨平台，学习版也才100多块。MiniGUI可以用于工业控制场合，QT在这方面的应用目前还没有遇到，主要用在手持设备。
我们在开发中采用Tiny-X，这也是一个可以用于工业控制的GUI，基本兼容X-Window，体积小，占用资源少，速度快，稳定。
对于Linux的应用程序开发，除了GUI程序之外，最基本的应用程序有：
（1）串口编程。无论是在Windows下还是Linux下，串口编程都是极为复杂的，但是非常锻炼一个人的编程水平和能力。
（2）网络编程以及WEB相关编程。网络编程的tcp、udp、tcp/ip等。至于WEB编程，主要是在系统开启一个WEB服务器，制作一些网页，通过远程登录能够对整个系统进行配置甚至升级等功能。比如我们的路由器配置网页。这种应用在以后会越来越广泛。
（3）另外一个就是Shell编程了。Shell的作用我想，*NIX世界的人都很清楚。在很多应用里面，通过一些非常富有技巧性的Shell脚本，实现了非常复杂的功能，包括远程系统升级等。
以上我提到的这3方面，非常易于实验，在没有硬件，只有PC的情况都可以做。
学生电脑安装ubuntu，那以后配置嵌入式Linux开发环境可能遇到的问题会多一点。不过没关系，能够解决的。在我个人看来ubuntu适合于家用、办公，但要用于开发，配置难度稍微大一点。不过没有办法，现在电脑硬件太新，最适合的RedHat 9.0无法安装。
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